In der heutigen Zeit geht man nicht zuletzt aufgrund der rapiden Entwicklung der Computertechnik immer mehr dazu über, die bereits in digitaler Form vorliegenden Informationen auch digital zu übertragen, da hier Verzerrungen des Signals unerheblich sind und eine hundertprozentige Rekonstruktion möglich ist, solange die Information fehlerfrei zurückgewonnen werden kann.
Natürlich wird dabei eine möglichst bandbreiteneffiziente Übertragung angestrebt.
Um die Grundschwingung des digitalen Signals übertragen zu können, muss die Bandbreite des Kanals mindestens gleich der Nyquistbandbreite sein.
Durch die Sprungstellen bei Rechteckimpulsen haben diese ein langsam abklingendes Spektrum und es muss bei Begrenzung dieses Spektrums entweder eine gute Rekonstruktion stattfinden, die den durch den Übertragungskanal verursachten Verzerrungen entgegenwirkt, oder man verwendet zur Übertragung eine andere Impulsform.
Thema dieser Arbeit ist insbesondere die Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Detektionsgrundimpulsformen auf das Augendiagramm des rekonstruierten Signals.
Die Impulsform und somit das daraus rekonstruierte Signal ist abhängig von Filtertyp, bei dem hier zunächst Filter mit Nyquistflanken untersucht werden, die eine symmetrische Gewichtsfunktion haben. Die resultierenden Augenmuster werden dann mit denen von Formfiltern mit unsymmetrischer Gewichtsfunktion, wie zum Beispiel Butterworth-, Cauer-, Tschebyscheff1- und Tschebyscheff2-Tiefpass verglichen und bewertet.
Zusätzlich wird die Veränderung der Augenform durch Rauschen und Phasenjittern betrachtet.
Um nicht nur einzelne Beispiele vorführen zu können, sind im Programm eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten zugelassen, für die eine übersichtliche Bedienoberfläche geschaffen wurde.
Es ist möglich das Nutzsignal beliebig selbst zu wählen oder zufällig erzeugen zu lassen, wobei nicht nur binäre sondern auch mehrstufige Signale zulässig sind. Auch Störeinflüsse vor und nach dem Übertragungskanal sowie Amplitudenschwankungen und Phasenjittern des Empfangssignals lassen sich simulieren. Die Kanaleigenschaften können durch Einstellung des Kanalfilters variiert werden und durch die Einbindung von Mathcad ist es möglich, sowohl Nyquisttiefpässe als auch verschiedene Filter dritter bis siebter Ordnung als Impulsformer zu verwenden.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Das Digitale Übertragungssystem
- Das Sender- und Empfängermodell
- Digitale Signale
- Der Basisband-Kanal
- Das Augenmuster
- Die Simulationssoftware
- Die HP VEE Umgebung
- Die Simulation des Übertragungskanals
- Die Simulation des Empfängers
- Die Simulation von Störungen
- Ergebnisse der Simulation
- Einfluss der Impulsformung
- Einfluss von Störungen
- Schlussfolgerung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit zielt darauf ab, eine Simulationssoftware zu entwickeln, die die Übertragungseigenschaften eines digitalen Basisband-Übertragungssystems visualisiert. Durch diese Software soll der Einfluss verschiedener Detektionsgrundimpulsformen auf die Abbildungseigenschaften des Augenmusters untersucht werden.
- Entwicklung einer Simulationssoftware in HP VEE
- Analyse des Einflusses von Detektionsgrundimpulsformen auf das Augenmuster
- Untersuchung der Filtertypen für den Übertragungskanal und die Signalrekonstruktion
- Simulation von Störungen wie Phasenjittern, Amplitudenschwankungen und Rauschen
- Bewertung der Auswirkungen von Störungen auf die Signalqualität
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Dieses Kapitel liefert eine Einführung in das Thema der digitalen Basisband-Übertragung und stellt die Zielsetzung der Diplomarbeit dar.
- Das Digitale Übertragungssystem: In diesem Kapitel werden die grundlegenden Elemente eines digitalen Übertragungssystems beschrieben, darunter das Sender- und Empfängermodell, digitale Signale, der Basisband-Kanal und das Augenmuster.
- Die Simulationssoftware: Dieses Kapitel beschreibt die Entwicklung der Simulationssoftware in HP VEE, einschließlich der einzelnen Module für den Übertragungskanal, den Empfänger und die Simulation von Störungen.
- Ergebnisse der Simulation: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Simulationen und untersucht den Einfluss der Impulsformung und von Störungen auf die Signalqualität.
Schlüsselwörter
Digitale Übertragung, Basisband-Übertragung, Simulationssoftware, HP VEE, Augenmuster, Detektionsgrundimpulsform, Filtertypen, Störungen, Phasenjittern, Amplitudenschwankungen, Rauschen.
- Quote paper
- Jirka Lindemann (Author), 2000, Entwicklung von Simulationssoftware zur Darstellung der Übertragungseigenschaften eines digitalen Basisband-Übertragungssystems, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/6758
